高效低抽頭數(shù)的線性相位FIR陷波濾波器的設(shè)計.pdf

1、線性相位FIR陷波濾波器被廣泛的應(yīng)用于信號、通信、自動化控制等各個領(lǐng)域。高效低抽頭數(shù)的線性相位FIR陷波濾波器的設(shè)計是一個十分重要而具有挑戰(zhàn)性的問題，使用盡可能少的非零抽頭數(shù)(即更少的加法器和乘法器)以實現(xiàn)滿足給定設(shè)計要求的線性相位FIR陷波濾波器。設(shè)計低抽頭數(shù)的線性相位FIR陷波濾波器對降低計算量、計算誤差和計算時間等十分重要。
　　 本文提出一種全新的線性相位FIR陷波濾波器設(shè)計算法。該算法是基于切比雪夫窗函數(shù)和正交匹配追蹤

2、原理，能實現(xiàn)高效低抽頭數(shù)FIR陷波濾波器的設(shè)計。目前，Zarahdnik P等人提出的最優(yōu)等紋波陷波濾波器設(shè)計算法和精確等紋波陷波濾波器設(shè)計算法在實現(xiàn)相同的設(shè)計要求時使用的非零抽頭數(shù)最低。仿真結(jié)果表明，應(yīng)用該算法設(shè)計的FIR陷波濾波器的非零抽頭數(shù)與最優(yōu)等紋波算法和精確等紋波算法相比分別可以節(jié)省約15.58％和10.96％，同時該算法避免了最優(yōu)等紋波算法中存在的陷波中心頻率偏移問題，在選擇陷波中心頻率、阻帶寬度和通帶紋波等方面也更加靈活。

3、將高效低抽頭數(shù)的線性相位FIR陷波濾波器的設(shè)計問題轉(zhuǎn)化成為求解一個線性方程組的稀疏解的問題，繼而使用正交匹配追蹤算法來求解方程組的稀疏解，在每次迭代過程中，通過OMP算法計算FIR陷波濾波器，再通過切比雪夫窗來改進濾波器的性能，整體迭代過程在濾波器滿足設(shè)計要求時停止。為了更好的改善FIR陷波濾波器的性能，本文對比分析了不同窗函數(shù)對OMP算法設(shè)計的FIR陷波濾波器的改進效果，了解到切比雪夫窗函數(shù)與其他窗口相比，可以更好的改進OMP算法計算